Номер 405, страница 81 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

405. Рассчитайте массовую долю азота:

а) в аммиаке;

б) в гидрате аммиака;

в) в сульфате аммония;

г) в нитрате аммония.

Для расчета массовой доли элемента в веществе используется общая формула:

$\omega(Э) = \frac{n \cdot Ar(Э)}{Mr(вещества)} \cdot 100\%$

где:

• $\omega(Э)$ — массовая доля элемента;
• $n$ — число атомов данного элемента в молекуле;
• $Ar(Э)$ — относительная атомная масса элемента;
• $Mr(вещества)$ — относительная молекулярная масса вещества.

Дано:

Относительные атомные массы элементов (округленные до целых значений):

• $Ar(N) = 14$
• $Ar(H) = 1$
• $Ar(O) = 16$
• $Ar(S) = 32$

Найти:

• а) $\omega(N)$ в аммиаке
• б) $\omega(N)$ в гидрате аммиака
• в) $\omega(N)$ в сульфате аммония
• г) $\omega(N)$ в нитрате аммония

Решение:

а) в аммиаке;

1. Химическая формула аммиака — $NH_3$.

2. Рассчитаем относительную молекулярную массу аммиака ($Mr$):

$Mr(NH_3) = Ar(N) + 3 \cdot Ar(H) = 14 + 3 \cdot 1 = 17$.

3. В одной молекуле аммиака содержится один атом азота ($n=1$).

4. Рассчитаем массовую долю азота в аммиаке:

$\omega(N) = \frac{n \cdot Ar(N)}{Mr(NH_3)} = \frac{1 \cdot 14}{17} \approx 0,8235$.

В процентах это составляет: $0,8235 \cdot 100\% = 82,35\%$.

Ответ: массовая доля азота в аммиаке составляет 82,35%.

б) в гидрате аммиака;

1. Химическая формула гидрата аммиака — $NH_3 \cdot H_2O$ (также можно записать как гидроксид аммония $NH_4OH$).

2. Рассчитаем относительную молекулярную массу гидрата аммиака:

$Mr(NH_3 \cdot H_2O) = Ar(N) + 5 \cdot Ar(H) + Ar(O) = 14 + 5 \cdot 1 + 16 = 35$.

3. В одной молекуле гидрата аммиака содержится один атом азота ($n=1$).

4. Рассчитаем массовую долю азота в гидрате аммиака:

$\omega(N) = \frac{n \cdot Ar(N)}{Mr(NH_3 \cdot H_2O)} = \frac{1 \cdot 14}{35} = 0,4$.

В процентах это составляет: $0,4 \cdot 100\% = 40\%$.

Ответ: массовая доля азота в гидрате аммиака составляет 40%.

в) в сульфате аммония;

1. Химическая формула сульфата аммония — $(NH_4)_2SO_4$.

2. Рассчитаем относительную молекулярную массу сульфата аммония:

$Mr((NH_4)_2SO_4) = 2 \cdot (Ar(N) + 4 \cdot Ar(H)) + Ar(S) + 4 \cdot Ar(O) = 2 \cdot (14 + 4 \cdot 1) + 32 + 4 \cdot 16 = 2 \cdot 18 + 32 + 64 = 36 + 32 + 64 = 132$.

3. В одной формульной единице сульфата аммония содержится два атома азота ($n=2$).

4. Рассчитаем массовую долю азота в сульфате аммония:

$\omega(N) = \frac{n \cdot Ar(N)}{Mr((NH_4)_2SO_4)} = \frac{2 \cdot 14}{132} = \frac{28}{132} \approx 0,2121$.

В процентах это составляет: $0,2121 \cdot 100\% = 21,21\%$.

Ответ: массовая доля азота в сульфате аммония составляет 21,21%.

г) в нитрате аммония.

1. Химическая формула нитрата аммония — $NH_4NO_3$.

2. Рассчитаем относительную молекулярную массу нитрата аммония:

$Mr(NH_4NO_3) = 2 \cdot Ar(N) + 4 \cdot Ar(H) + 3 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 14 + 4 \cdot 1 + 3 \cdot 16 = 28 + 4 + 48 = 80$.

3. В одной формульной единице нитрата аммония содержится два атома азота ($n=2$).

4. Рассчитаем массовую долю азота в нитрате аммония:

$\omega(N) = \frac{n \cdot Ar(N)}{Mr(NH_4NO_3)} = \frac{2 \cdot 14}{80} = \frac{28}{80} = 0,35$.

В процентах это составляет: $0,35 \cdot 100\% = 35\%$.

Ответ: массовая доля азота в нитрате аммония составляет 35%.